- •Введение
- •1. Общие сведения о системах управления
- •1.1. Основные понятия и определения
- •Принципы управления, принципы построения
- •1.3. Классификация систем управления
- •Структура и основные элементы системы автоматического
- •Математическое описание элементов и систем управления
- •2.1. Общие понятия
- •2.2. Линеаризация дифференциальных уравнений
- •2.3. Формы записи линеаризованных уравнений
- •3. Динамические звенья и их характеристики
- •3.1. Характеристики линейных звеньев
- •3.2. Типовые динамические звенья и их характеристики
- •3.3. Структурные схемы. Способы соединения звеньев
- •Построение логарифмических частотных характеристик
- •Замкнутых систем автоматического управления
- •4.1. Дифференциальные уравнения и передаточные функции замкнутых систем управления
- •4.2. Многомерные системы управления
- •5. Устойчивость систем управления
- •5.1. Понятие устойчивости систем
- •5.2. Устойчивость линейных систем
- •5.3. Алгебраические критерии устойчивости
- •5.4. Частотные критерии устойчивости
- •5.5. Запасы устойчивости
- •5.6. Оценка устойчивости по лчх
- •6. Оценка качества управления
- •6.1. Общие понятия
- •6.2. Оценка точности работы систем
- •6.3. Показатели качества переходного процесса
- •6.4. Частотные оценки качества
- •6.5. Корневые оценки качества
- •6.6. Интегральные оценки качества
- •6.7. Моделирование систем управления
- •7. Точность и чувствительность систем управления
- •7.1. Общие методы повышения точности систем управления
- •7.2. Теория инвариантности и комбинированное управление
- •7.3. Неединичные обратные связи
- •7.4. Чувствительность систем автоматического управления
- •8. Улучшение качества процесса управления
- •8.1. Постановка задачи
- •8.2. Законы управления. Типовые регуляторы
- •8.3. Корректирующие устройства
- •8.4. Синтез систем автоматического управления
- •Часть 2
- •Конспект лекций
- •1.1. Общие сведения
- •1.2. Структура и классификация импульсных систем
- •1.3. Математический аппарат исследования дискретных систем
- •1.4. Передаточные функции разомкнутых импульсных систем
- •1.5. Структурные схемы и передаточные функции
- •1.6. Частотные характеристики импульсных систем
- •1.7. Устойчивость импульсных систем
- •Условия устойчивости импульсных систем
- •1.8. Переходные процессы в импульсных системах
- •Переходный процесс
- •1.9. Точность и коррекция импульсных систем
- •Нелинейные системы автоматического управления
- •2.1. Общие понятия и особенности нелинейных систем
- •2.3. Частотный метод в.М. Попова
- •2.4. Метод гармонической линеаризации
- •2.5. Методы фазового пространства
- •Виды фазовых портретов для линейных систем второго порядка
- •2.6. Коррекция нелинейных систем
- •2.8. Статистическая линеаризация нелинейных характеристик
- •Основы теории оптимальных сау
- •Распределение сау.
- •Исполнительные устройства
- •Литература
Часть 2
ОСОБЫЕ ЛИНЕЙНЫЕ И НЕЛИНЕЙНЫЕ СИСТЕМЫ
Конспект лекций
1. ДИСКРЕТНЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО
УПРАВЛЕНИЯ
1.1. Общие сведения
Дискретные системы - системы, в состав которых, помимо типовых динамических звеньев, входят одно или несколько звеньев, производящих квантование непрерывного сигнала в дискретный. Это или импульсный, или релейный элемент, или цифровое устройство.
К дискретным системам относятся импульсные, релейные и цифровые. В импульсных системах производится квантование сигнала по времени, в релейных - по уровню, в цифровых - по времени и по уровню.
Импульсная система состоит из импульсных элементов (одного или нескольких) и непрерывных частей, содержащих типовые динамическое звенья. Импульсные элементы, производящие квантование (прерывание) сигнала по времени, позволяют получать весьма большие коэффициенты усиления по мощности. Кроме того, при импульсном режиме уменьшается расход потребляемой энергии системы. Примерами импульсных систем могут служить системы радио и оптической локации, системы с частотными датчиками и др.
Релейные системы автоматического управления можно отнести, как и импульсные, к системам прерывистого действия, но их существенное отличие от импульсных состоит в том, что релейные системы по своему принципу являются нелинейными системами. В релейных системах моменты времени, в которые происходит замыкание и размыкание системы, заранее неизвестны; они определяются внутренними свойствами самой системы. Этим обусловливаются основные особенности динамики процессов регулирования в релейных системах. Благодаря простоте реализации и приемлемому качеству работы релейные системы получили широкое распространение в бытовой технике, например, системы регулирования температуры в холодильниках или нагрева электрического утюга и др.
К цифровым системам относятся системы автоматического управления и регулирования, в замкнутый контур которых включается цифровое вычислительное устройство, что позволяет реализовать сложные алгоритмы управления. Включение цифрового вычислительного устройства в контур системы управления сопряжено с преобразованием непрерывных величин в дискретные на входе и с обратным преобразованием на выходе. При достаточно высокой тактовой частоте работы вычислительного устройства (по сравнению с инерционностью системы) во многих случаях можно производить расчет цифровой системы в целом как непрерывной, а достаточно большое числе разрядов (816) преобразователей непрерывной величины в дискретную и дискретной в непрерывную позволяет во многих случаях пренебрегать нелинейностью операции квантования сигнала по уровню. В общем случае цифровая система автоматического управления является нелинейной дискретной системой. Примерами цифровых систем служат системы, содержащие в своем составе компьютеры, разнообразные микропроцессорные системы управления и т.д.
Дискретные системы имеют большое значение в современной технике.